1. **Énoncé du problème :**
On considère la pression atmosphérique $u_n$ à l'altitude $n$ mètres, avec $u_0=1000$ hPa et la règle simplifiée : la pression diminue de 0.11 hPa par mètre.
2. **Justification de la formule :**
La pression diminue de 0.11 hPa par mètre, donc pour $n$ mètres d'altitude, la pression diminue de $0.11n$ hPa.
On a donc :
$$u_n = u_0 - 0.11 n = 1000 - 0.11 n$$
3. **Trouver l'altitude où $u_n \leq 950$ hPa :**
On résout :
$$1000 - 0.11 n \leq 950$$
$$\Rightarrow -0.11 n \leq 950 - 1000 = -50$$
Divisons par $-0.11$ en inversant le sens de l'inégalité :
$$n \geq \frac{50}{0.11}$$
$$n \geq 454.54$$
Donc, à partir de 455 m, la pression est inférieure ou égale à 950 hPa.
4. **Calcul de la constante $C$ dans $f(x) = C e^{-0.12 x}$ avec $x$ en km :**
Au niveau de la mer ($x=0$ km), la pression est 1000 hPa, donc :
$$f(0) = C e^{0} = C = 1000$$
Donc $C=1000$.
5. **Montrer que $f$ est décroissante sur $\mathbb{R}_+$ :**
Calculons la dérivée :
$$f'(x) = 1000 \times (-0.12) e^{-0.12 x} = -120 e^{-0.12 x}$$
Comme $e^{-0.12 x} > 0$ pour tout $x$, $f'(x) < 0$ pour tout $x \geq 0$, donc $f$ est strictement décroissante sur $\mathbb{R}_+$.
6. **Montrer que $(v_n)$ est une suite géométrique avec $v_n = f(n)$ :**
On a :
$$v_n = 1000 e^{-0.12 n}$$
Calculons le rapport :
$$\frac{v_{n+1}}{v_n} = \frac{1000 e^{-0.12 (n+1)}}{1000 e^{-0.12 n}} = e^{-0.12}$$
Le rapport est constant, donc $(v_n)$ est une suite géométrique de raison $q = e^{-0.12}$.
7. **Trouver l'altitude où la pression est inférieure à $1000 e^{-0.36}$ (environ 700 hPa) :**
On cherche $x$ tel que :
$$f(x) < 1000 e^{-0.36}$$
$$1000 e^{-0.12 x} < 1000 e^{-0.36}$$
Divisons par 1000 :
$$e^{-0.12 x} < e^{-0.36}$$
Comme la fonction exponentielle est strictement croissante, on a :
$$-0.12 x < -0.36$$
$$x > \frac{0.36}{0.12} = 3$$
Donc, à partir de 3 km d'altitude, la pression est inférieure à environ 700 hPa.
Pression Atmospherique Be7D4A
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